探空空火箭(中國第一枚探空空火箭)

是一排排摩天大樓，是南京路五彩斑斕的夜景，還是婀娜多姿的東方明珠？

如果你說要在《魔都》里發(fā)射火箭，你肯定會(huì)覺得很瘋狂。但是，說出來不要信，真的發(fā)生過。1960年2月19日，中國第一枚探空空火箭在上海發(fā)射。

你能相信在魔都發(fā)射火箭嗎？(圖片來源:網(wǎng)易攝影)

上海南匯中國第一枚探測器空火箭舊址(來源:波導(dǎo)新浪博客)

一個(gè)

上世紀(jì)50年代，冷戰(zhàn)下，美蘇展開了激烈的“Tai 空競賽”。

1957年10月4日，蘇聯(lián)成功地將第一顆人造衛(wèi)星“普特尼克-1號(hào)”送入了Taitai 空，震驚了全世界。

僅僅4個(gè)月后，美國也成功發(fā)射了自己的衛(wèi)星“探索者1號(hào)”。

第一顆人造衛(wèi)星“普特尼克1號(hào)”(圖片來源:NASA)

圖4-探索者1號(hào)，美國第一顆人造衛(wèi)星(來源:en.wikipedia.org)

這里，美蘇激戰(zhàn)正酣；另一方面，吃瓜群眾不得不考慮如何在緊張的國際形勢(shì)下維護(hù)自己的國家安全。看到別人都在奔向泰空時(shí)代，中國不能只做吃瓜人，置身事外。

1958年5月，毛澤東向廣大科研工作者發(fā)出號(hào)召:“我們也要制造人造衛(wèi)星！”隨后，中科院將研制人造衛(wèi)星列為當(dāng)年的第一項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)。在錢學(xué)森和趙九章的領(lǐng)導(dǎo)下，衛(wèi)星和運(yùn)載火箭總體設(shè)計(jì)研究所、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究所和衛(wèi)星有效載荷設(shè)計(jì)研究所等研究機(jī)構(gòu)迅速建立起來。

當(dāng)時(shí)社會(huì)主義建設(shè)初期，各行各業(yè)都急需人力物力。如果三家設(shè)計(jì)院都留在北京，需要大量的人員、場地、設(shè)備，一時(shí)間很難收集到。我們一商量，不如把一些機(jī)構(gòu)搬到上海。畢竟“魔都”的工業(yè)和科技基礎(chǔ)還是很雄厚的。

于是，當(dāng)年11月，衛(wèi)星與運(yùn)載火箭總體設(shè)計(jì)研究院從北京遷至上海，更名為上海機(jī)電設(shè)計(jì)院。設(shè)計(jì)院的首要任務(wù)是研制“T-5”(T-5)火箭。

聶榮臻(右二)和郭沫若(左二)在上海機(jī)電設(shè)計(jì)研究所(圖片來源:參考文獻(xiàn)[1])

我們知道，探空空火箭是一種用于近地空探測和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的火箭。它的結(jié)構(gòu)簡單，飛行高度介于探空空氣球和衛(wèi)星之間。早在1926年7月，美國科學(xué)家戈達(dá)德就發(fā)射了世界上第一枚探空空火箭。當(dāng)時(shí)美蘇都有自己的大推力運(yùn)載火箭，衛(wèi)星都是飛上天的。中國為什么要研發(fā)這么“低端”的火箭？

戈達(dá)德的火箭開發(fā)于1929年(來源:amuseum.cdstm.cn)

本來，雖然設(shè)計(jì)院副院長楊南生和總工程師王希季都是西南聯(lián)大高材生畢業(yè)，并且有過留學(xué)深造經(jīng)歷，但畢竟是機(jī)械專業(yè)，對(duì)人造衛(wèi)星和運(yùn)載火箭了解不多。而且當(dāng)時(shí)調(diào)到設(shè)計(jì)院的幾百名研制人員，多是剛出校門的大學(xué)生、中專生，都缺乏航天領(lǐng)域的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。科研一定要一步一個(gè)腳印，一個(gè)運(yùn)載火箭不可能只憑一股熱情一步一個(gè)腳印地造出來。更何況當(dāng)時(shí)國家經(jīng)濟(jì)困難，在沒有任何資料和圖紙的情況下，大家一致認(rèn)為應(yīng)該先研制一種推力小、結(jié)構(gòu)簡單的probe 空火箭，來鍛煉隊(duì)伍，積累經(jīng)驗(yàn)。

1950年，楊南生獲得曼徹斯特大學(xué)博士學(xué)位(來源:陜西工人日?qǐng)?bào))

1950年，王希季在一艘返回中國的客船上。他是中國“兩彈一星”之父之一(圖片來源:Sohu.com)

根據(jù)計(jì)劃，“T-5”是一種受控的單級(jí)火箭，它是以東德的“V-2”火箭為基礎(chǔ)的。它采用擠壓式液體推進(jìn)劑發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)長度37米，起飛質(zhì)量62噸。令人驚訝的是，就連看似“低端”的“T-5”火箭也沒能讓它飛起來。這是怎么回事？

事實(shí)上，組裝一枚“T-5”火箭只花了人們一年的時(shí)間。但由于工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，“T-5”面臨著難以逾越的“三座大山”:一是缺乏大型發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)，無法測試發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)；其次，不能生產(chǎn)儲(chǔ)存低溫推進(jìn)劑的設(shè)備；三是自動(dòng)控制系統(tǒng)缺少元器件，不能按照設(shè)計(jì)要求連續(xù)動(dòng)作。最終，“T-5”沒有經(jīng)過任何試飛就被送進(jìn)了展廳。

2

既然“T-5”搞不出來，那就研發(fā)更小的火箭吧。

在錢學(xué)森的建議下，設(shè)計(jì)院決定研制起飛質(zhì)量只有138噸、飛行高度只有幾十公里的T-7火箭?！癟-7”火箭比“T-5”火箭小得多，但王希季和其他人仍然認(rèn)為它應(yīng)該打得更穩(wěn)。經(jīng)過一番討論，大家一致同意做一個(gè)起飛質(zhì)量只有“T-7”十分之一的模型箭“T-7M”。

“T-7M”火箭模型(來源:參考文獻(xiàn)[8])

以“T-5”為基礎(chǔ)，“T-7M”的研制方案很快在1959年9月出爐。它將是兩級(jí)無控火箭，由液體主火箭和固體燃料助推器串聯(lián)而成。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用擠壓輸送系統(tǒng)，以硝酸、苯胺和糠醇的混合物為推進(jìn)劑?！癟-7M”非常小，主火箭直徑只有25cm，起飛質(zhì)量190kg，最大飛行高度只有10km。

俗話說“麻雀雖小，五臟俱全?！痹傩〉幕鸺?，也是火箭。擺在楊南生和王希季面前的問題仍然多如牛毛。為了加快研制進(jìn)度，他們決定兵分兩路，由王希季負(fù)責(zé)火箭的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、試驗(yàn)等技術(shù)問題，楊南生負(fù)責(zé)建設(shè)發(fā)射場。

楊南生(左)在實(shí)驗(yàn)室(來源:陜西工人日?qǐng)?bào))

擺在王希季面前最大的問題是如何保證發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠運(yùn)行，但當(dāng)時(shí)正處于“三年困難期”，設(shè)計(jì)院資金短缺，根本沒有像樣的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室。

有一天，人們看見王希季在設(shè)計(jì)院走來走去，但最后還是在廁所前停了下來。他一邊用手比劃一邊嘟囔著。就在大家百思不得其解的時(shí)候，王希季對(duì)大家說:“就是這個(gè)！我算了一下，廁所前面這幾平米空足夠我們建一個(gè)推進(jìn)劑供應(yīng)系統(tǒng)的液體流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室了！”十天后，液流實(shí)驗(yàn)室建成。在這個(gè)“美味”的小實(shí)驗(yàn)室里，研究人員獲得了許多重要數(shù)據(jù)。

王希季(來源:www.cntv.cn)

發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)出來后，為了測試其運(yùn)行狀態(tài)，必須在地面進(jìn)行測試。但發(fā)動(dòng)機(jī)測試往往伴隨著高溫高壓的有毒氣體，甚至引發(fā)爆炸和火災(zāi)。那時(shí)候既沒錢也沒地，大家想建一個(gè)防爆防火防毒的測試臺(tái)真的很難。王希季等人跑遍了上海的各個(gè)角落，終于在江灣機(jī)場附近找到了一個(gè)抗戰(zhàn)時(shí)期遺留下來的碉堡。開發(fā)人員立即成為石匠，并很快將舊碉堡改造成發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)。地堡的通道是用來測試的，里面是用來測測試數(shù)據(jù)的。每次試運(yùn)行期間，王希季等人都會(huì)把貓摟在腰間，躲在掩體外面。就連前來觀考的錢學(xué)森也受到了這樣的待遇。

錢學(xué)森(左)在探索空火箭基地發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)場(圖片來源:news.sjtu.edu.cn)

三

1960年1月，“T-7M”如期出現(xiàn)在上海南匯老港鎮(zhèn)發(fā)射場。

這是一個(gè)發(fā)射場。事實(shí)上，除了一個(gè)20米高的燕尾槽單軌發(fā)射器，幾乎什么都沒有?，F(xiàn)在提到火箭發(fā)射，我們總會(huì)想到高地上的壯觀景象，但當(dāng)時(shí)的簡陋條件絕對(duì)超出了常人的想象:一臺(tái)50千瓦的發(fā)電機(jī)就是發(fā)射場的整個(gè)電力系統(tǒng)；由于沒有電話和揚(yáng)聲器，指揮所、發(fā)電機(jī)和發(fā)射裝置之間的通信幾乎全靠喊話；火箭的點(diǎn)火裝置由燈泡和硝化纖維制成；用于火箭分離的計(jì)時(shí)裝置由一個(gè)小鬧鐘改裝而成……最不可思議的是，用于給火箭加燃料的設(shè)備其實(shí)是一個(gè)普通的自行車打氣筒，而所謂的用于跟蹤火箭軌跡的“雷達(dá)”其實(shí)是一個(gè)手搖天線。

工作人員用泵給“T-7M”加注推進(jìn)劑(來源:參考文獻(xiàn)[7])

簡易發(fā)射指揮所(來源:Tencent.com)

經(jīng)過三個(gè)多月的不眠之夜，最激烈的點(diǎn)火時(shí)刻終于到來了。誰知道，火箭一點(diǎn)著，瞬間就變成了火球，燃燒起來！看著火焰，所有人都愣住了。痛定思痛，王希季迅速帶領(lǐng)開發(fā)商調(diào)查失敗的原因。原來，火箭啟動(dòng)時(shí)，連接推力室的一條管道因振動(dòng)而開裂，大量推進(jìn)劑泄漏出來，引發(fā)火災(zāi)。

1960年2月19日，一枚嶄新的“T-7M”火箭再次矗立在東海之濱的發(fā)射場上。16時(shí)47分，隨著王希季一聲令下，只見發(fā)射架旁白煙涌動(dòng)，火箭在轟鳴聲中飛向藍(lán)天。當(dāng)火箭漸漸從人們的視野中消失，所有人的眼睛都濕潤了，王希季和楊楠生一起歡呼，“成功了！成功！”

“T-7M”火箭發(fā)射L 空(來源:參考文獻(xiàn)[3])

“T-7M”火箭完全由中國人自己設(shè)計(jì)制造，從方案確定到發(fā)射成功，用了不到半年的時(shí)間，堪稱速度之快。雖然只飛了8千米高，但它是中國第一枚具有實(shí)際工程意義的火箭，是中國進(jìn)入Tai 空時(shí)代的第一步！

錢學(xué)森(二排左九)和王希季(二排左八)在“T7-M”發(fā)射架前合影(圖片來源:news.sjtu.e

當(dāng)年5月，毛澤東視察“T-7M”火箭時(shí)說:“8公里，真了不起！應(yīng)該做到八公里、二十公里、兩百公里！”如今，中國的航天事業(yè)早已今非昔比，而這一切的起點(diǎn)，就是“T-7M”那看似微不足道的八公里！

目前上述的內(nèi)容應(yīng)該能夠?yàn)榇蠹医獯鸪龃蠹覍?duì)于探空火箭（中國第一枚探空火箭）的疑惑了，所以如果大家還想要了解更多的知識(shí)內(nèi)容，也可以關(guān)注本站其他文章進(jìn)行了解哦。

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